前言
早在1895年11月8日德国物理学家伦琴发现X射线,次年法国物理学家贝克勒尔发现放射性,1898年居里夫人发现镭元素。1911年德国米勒博士成功制造出世界第一只X光管,为制造X射线设备打下基础。1915年利用X和γ射线透照物体,在感光板上获得物体影像,成为最早期的射线照相技术。1922年发明金属射线照相技术,并于1925年进入工业应用。
经过几十年发展,至今射线照相检测已是一门比较成熟的无损检测技术,无论从基础理论,还是在检测设备上,已经形成一个完整的检测技术系统。作为常规无损检测方法之一,具有很重要的位置。
随着科学技术的发展,对工业生产中大批量的质量检验、提高检验效率、实现自动化流水作业等方面,射线照相检测已满足不了需求,在研究、完善射线照相技术与射线照相图像相关理论中,开发了其他射线检测技术,其中包括射线成像检验技术。
早期射线成像检验技术是X射线荧光屏检验系统,因图像亮度、射线剂量、灵敏度及被检件的限制,未能推广使用。20世纪50年代引入X射线电视技术,把透过被检件后不可见X射线影像,通过荧光屏转换成可见光图像。又因荧光屏上可见光图像亮度很低,用普通工业电视摄像机不能摄取这样低照度的图像,为此,当时采用超正析摄像管,对低亮度荧光屏图像直接摄像。
为提高图像亮度,20世纪50年代研究出X射线图像增强器,它的问世加快了实时射线成像检测技术发展的步伐。通过采用图像增强器使图像亮度提高几百倍甚至千倍,然后通过光学耦合图像进行摄像。达到较高的对比度、分辨率和灵敏度,成像速度不低于15帧/s。可达到胶片的A级水准,用于模拟图像的实时在线监测。由于成像设备价格昂贵,不能得到较高的清晰度,因此在工业上受到一定限制。
近年来,转换屏和图像增强器不断改进,大型高速计算机系统的出现,伴随着功能强大的图像处理软件和固体探测器的发展,电视图像A-D转换,数字图像存储和数字图像处理,实时射线成像检验图像性能及图像摄取有了显著提高。
20世纪80年代出现了计算机射线照相技术(CR),使用存储板代替胶片,不能实时成像,存储板不能弯曲,可重复使用。
20世纪90年代发展到数字实时射线成像(DR),可自动检测,检测质量可与胶片嫓美,最高灵敏度可达到胶片B级水准,成像速度为1~30帧/s,可以进行实时成像检测。
在射线检测技术类别中分为射线照相技术、射线成像检测技术、射线层析检验技术和其他射线检测技术,本书中重点讲述实时射线成像检测技术。
本书由烟台华科检测设备有限公司王建华、李树轩编写,主要参阅了全国特种设备射线检测人员、全国无损检测学会射线检测人员及美国无损检测学会(ASNT)Ⅰ、Ⅱ级射线检测人员应知、应会的基础理论知识和操作方法等内容。
机械工业出版社对本书的出版给予了大力支持,为本书的编辑、版式设计、封面设计等做了大量细致的工作。此外,本书在编写过程中孟令钊工程师对于书中的软件绘图工作给予了很大的帮助,在此表示衷心感谢。
由于编者水平有限,时间仓促,书中难免有疏漏和不足之处,敬请广大读者批评指正。
编者